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汽車中的每個(gè)電氣系統(tǒng)都需要線束來實(shí)現(xiàn)電路功能。電路包括電源、開關(guān)控制、電氣設(shè)備或執(zhí)行器、鐵等。每個(gè)電氣系統(tǒng)電路中的線束設(shè)備都需要線束工程師進(jìn)行選擇。根據(jù)對(duì)線束設(shè)計(jì)過程的梳理,總結(jié)了薄弱環(huán)節(jié),可以為未來汽車線束的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供參考。本文中的線束是指低壓汽車線束端子。
1 汽車線束端子簡(jiǎn)述。
在功能上,汽車線束端子是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體,連接汽車的電氣設(shè)備,使其發(fā)揮作用。
在組成方面,線束的形式基本相同,由電線、連接插件和包裝帶組成,既要保證電信號(hào)的傳輸,又要保證連接電路的可靠性,向電氣設(shè)備提供規(guī)定的電流值,防止周圍電路的電磁干擾,消除設(shè)備短路。
整個(gè)汽車系統(tǒng)一般都有動(dòng)力系統(tǒng).制動(dòng)系統(tǒng).照明系統(tǒng).多媒體系統(tǒng)等。所有系統(tǒng)的電路都被構(gòu)建成汽車網(wǎng)絡(luò)。線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體,連接汽車的電氣和電子部件,使其發(fā)揮作用。由于電路較多,需要選擇的線束部件數(shù)量較多,部件之間的搭配對(duì)汽車安全非常重要。本文討論了這部分。
2 汽車線束端子設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
首先,讓我們從基本的回路開始。
從電源開始,梳理。
回路1:電源→斷路器。
回路2:熔絲→控制器。
電路3:控制器→喇叭電源電路。
回路4:喇叭配線→控制器。
回路5:控制器→鐵線。
電路6.7:CAN線控制。
根據(jù)上述電路進(jìn)行實(shí)物拆分,大致分為熔斷絲.電氣端連接器/端子.線束端連接器/端子.電線。
因此,當(dāng)電氣設(shè)備流經(jīng)電流已知時(shí),如何選擇合適的電路設(shè)備是本文的中心。
3 選型原則
3.1 端子
3.1.1 母端子。
一般來說,公共端子設(shè)置在設(shè)備端,模型由設(shè)備的電氣性能選擇。與設(shè)備端連接的母端子通常與公共端子結(jié)合使用,無需單獨(dú)選擇。選擇線束對(duì)接的母端子,首先要了解流通電路的電流值。
寬度為0.64mm的端子的允許電流值一般低于3A。對(duì)于電流值較小的電路,一般可選擇0.64mm端子(圖2)。電機(jī)等設(shè)備的動(dòng)態(tài)電流值較大,一般選擇0.64mm/1.0mm或以上端子。端子的允許電流值與針腳數(shù)量、電線尺寸、通電時(shí)間、使用溫度等有關(guān)。需要查看端子的圖紙進(jìn)行選擇。
以上內(nèi)容是端子尺寸的選擇。確定端子尺寸后,還應(yīng)考慮是否需要涂層。常用的涂層例子:安全氣囊系統(tǒng)需要使用鍍金端子,以確保電流相對(duì)較小時(shí)的穩(wěn)定性。
3.1.2 公端子。
除設(shè)備端外,線束對(duì)接部分也有公端子,此時(shí)公端子選擇同母端子的細(xì)節(jié)。
3.2 連接器。
基本選擇端子后,需要考慮連接器的選擇是否需要防水、孔位數(shù)等??孜粩?shù)會(huì)影響電流衰減系數(shù)和插拔力,需要在實(shí)際選擇中反復(fù)驗(yàn)證。
3.3 熔絲容量的選擇。
保險(xiǎn)絲是為了保護(hù)設(shè)備,主要起到過載保護(hù)的作用。如果保險(xiǎn)絲正確放置在電路中,當(dāng)電流異常升高到一定高度和熱度時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)自行切斷電流,以保護(hù)電路的安全運(yùn)行。因此,有必要根據(jù)下游設(shè)備流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流來確定保險(xiǎn)絲的容量??紤]到保險(xiǎn)絲的耐久性,如圖3所示,總額定電流應(yīng)小于保險(xiǎn)絲容量的70%作為首選條件。此外,還需要考慮是否有突入電流、振蕩電流等。根據(jù)實(shí)際電流情況考慮保險(xiǎn)絲的耐久性。
3.4 電線
3.4.1 線種
電線的線條需要考慮是否需要耐熱性。是否需要雙絞線或屏蔽線等特殊線條。是否用于彎曲部位等??紤]到上述特殊需要后,選擇相應(yīng)的材料。
3.4.2 線徑
在電源電路中,確定熔斷絲容量后,選擇電線尺寸即厚度。
電線的發(fā)煙特性曲線應(yīng)高于熔斷絲的熔斷特性曲線,這樣在短路時(shí),熔斷絲才能先熔斷。
在非電源電路中,由于沒有熔斷絲直接根據(jù)電路電流值選擇相應(yīng)的電線尺寸。
例如,在20℃下,0.35mm2一般電線的允許電流值為9A。允許電流值隨溫度升高而降低,70℃時(shí),降至3A左右,因此需要根據(jù)車輛的實(shí)際使用位置進(jìn)行選擇。
電線尺寸為0.13mm2,常用電線為0.35mm2/0.5mm2/0.75mm2/2.2mm2/2.0mm2。
根據(jù)實(shí)際電流值和各廠家的電線產(chǎn)品手冊(cè)進(jìn)行選擇。
3.4.3 線色
通常根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)進(jìn)行選擇,沒有特殊要求。在操作方面,盡量避免在同一插件中使用相同直徑的顏色,以防止操作過程中誤插入或維護(hù)過程中誤識(shí)別。
3.5 整體回路選型原則。
事實(shí)上,許多物理選擇的基本方法不是分塊的,而是整體的。在電源電路中,保險(xiǎn)絲的存在實(shí)際上是為了保護(hù)整個(gè)電路不出現(xiàn)問題,因此保險(xiǎn)絲必須是電路中最弱的。
通過保險(xiǎn)絲的保險(xiǎn)絲特性和電線的煙霧特性曲線選擇的電線需要與電路中的每個(gè)端子相匹配。此時(shí),端子的允許電流很可能小于保險(xiǎn)絲的容量。此時(shí),在短路的情況下,由于端子的壓接部分相對(duì)較弱,在保險(xiǎn)絲熔斷前燒壞變形,保險(xiǎn)絲也失去了保護(hù)功能。例如,15A保險(xiǎn)絲/0.5mm2電線/0.64端子的組合。
因此,在選擇最終零件后,應(yīng)進(jìn)行回路檢查,以確保不會(huì)發(fā)生類似的情況。
在非電源電路中,端子和電線根據(jù)上述內(nèi)容選擇,允許電流以上。由于沒有電源接入,即使短路也不會(huì)有大電流接入,因此無需上述檢查。
4 結(jié)論
汽車線束端子的整車至少有幾百條電路和幾千條電路。一個(gè)好的電路設(shè)計(jì)是:在任何情況下,所有電路都不會(huì)出現(xiàn)問題,但這是很難實(shí)現(xiàn)的。即使存在斷路器,一些電路由于零件選擇不當(dāng),也會(huì)產(chǎn)生不當(dāng)?shù)拇钆?,最終可能導(dǎo)致煙霧、燃燒等可怕的后果。因此,設(shè)計(jì)師可以根據(jù)單個(gè)電路的方法逐一進(jìn)行驗(yàn)證,以確保每個(gè)電路的安全。此外,選擇過剩的電路直徑。線或大端子可以保證某些電路的安全,但不利于降低成本和輕量化。因此,合適的零件選擇不僅可以保證電路的安全,而且可以降低成本和輕量化。
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